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物理部分电路欧姆定律练习题含答案

物理部分电路欧姆定律练习题含答案
物理部分电路欧姆定律练习题含答案

物理部分电路欧姆定律练习题含答案

一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律

1.有一灯泡标有“6V 3W ”的字样,源电压为9V ,内阻不计.现用一个28Ω 的滑动变

阻器来控制电路,试分别就连成如图所示的限流电路和分压电路,求: (1)它们的电流、电压的调节范围;

(2)两种电路要求滑动变阻器的最大允许电流; (3)当灯泡正常发光时,两种电路的效率.

【答案】(1)0.225~0.75A a :,2.7~9V 00.75A b ::,0~9V (2)0.5A a :

0.75A b : (3)66.6%a : 44.4%b : 【解析】 【详解】

灯泡的电阻2

12L U R P

==Ω

(1)a.当滑动端在最左端时电阻最大,则最小电流:

min 9

A 0.225A 1228

I =

=+

当滑动端在最右端时电阻最小为0,则最大电流:

max 9

A 0.75A 12

I =

= 则电流的调节范围是:0.225A~0.75A

灯泡两端电压的范围:0.22512V 0.7512V ??: ,即2.7~9V ;

b.当滑动端在最左端时,灯泡两端电压为零,电流为零;当滑到最右端时,两端电压为

9V ,灯泡电流为

9

A 0.75A 12

= 则电流的调节范围是:0~0.75A

灯泡两端电压的范围: 0~9V ;

(2)a.电路中滑动变阻器允许的最大电流等于灯泡的额定电流,即为0.5A ; b.电路中滑动变阻器允许的最大电流为0.75A ;

(3)a.当灯泡正常发光时电路的电流为0.5A ,则电路的效率:

000013=

10066.60.59

P IE η=?=? b.可以计算当灯泡正常发光时与灯泡并联部分的电阻为x 满足:

6960.528x x

-+

=-

解得

x =24Ω

此时电路总电流

6

0.50.75A 24

I =+

= 电路的效率

000023=

10044.40.759

P IE η=?=?

2.如图中所示B 为电源,电动势E=27V ,内阻不计。固定电阻R 1=500Ω,R 2为光敏电阻。C 为平行板电容器,虚线到两极板距离相等,极板长l 1=8.0×10-2m ,两极板的间距d =1.0×10-2

m 。S 为屏,与极板垂直,到极板的距离l 2=0.16m 。P 为一圆盘,由形状相同、透光率不同

的三个扇形a 、b 和c 构成,它可绕AA /轴转动。当细光束通过扇形a 、b 、c 照射光敏电阻R 2时,R 2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω。有一细电子束沿图中虚线以速度v 0=8.0×106m/s 连续不断地射入C 。已知电子电量e =1.6×10-19C ,电子质量m =9×10-31kg 。忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。假设照在R 2上的光强发生变化时R 2阻值立即有相应的改变。

(1)设圆盘不转动,细光束通过b 照射到R 2上,求平行板电容器两端电压U 1(计算结果保留二位有效数字)。

(2)设圆盘不转动,细光束通过b 照射到R 2上,求电子到达屏S 上时,它离O 点的距离y 。(计算结果保留二位有效数字)。

(3)转盘按图中箭头方向匀速转动,每3秒转一圈。取光束照在a 、b 分界处时t =0,试在图中给出的坐标纸上,画出电子到达屏S 上时,它离O 点的距离y 随时间t 的变化图线(0~6s 间)。要求在y 轴上标出图线最高点与最低点的值。(不要求写出计算过程,只按画出的图线就给分)

【答案】(1) 5.4V (2) 22410m .-? (3)

【解析】 【分析】

由题意可知综合考查闭合电路欧姆定律、牛顿第二定律和类平抛运动,根据欧姆定律、类平抛运动及运动学公式计算可得。 【详解】

解:(1) 设电容器C 两极板间的电压为U 1,

U 1=

112R R R +E =27500

V=5.4V 500+2000

? (2) 设电场强度大小为E ′

E ′=

1

U d

, 电子在极板间穿行时加速度大小为a ,穿过C 的时间为t ,偏转的距离为y o . 根据牛顿第二定律得:

a==eE eU m md

'

电子做类平抛运动,则有:

l 1=v 0t , y o =

12

at 2

, 联立得:

y o =202eE mv (112R R R +) 2

1l d

, 当光束穿过b 时,R 2=2000Ω,代入数据解得

:

y o =4.8×10-3m

由此可见,

y 1<

1

2

d , 电子通过电容器C ,做匀速直线运动,打在荧光屏上O 上方y 处.根据三角形相似关系可得

1o

12y 2

2

l l y

l =+ 代入数值可得:

y =22410m .-?

(3) 当光束穿过a 时,R 2=1000Ω,代入数据解得

y =8×10-3m

由此可见,y >d ,电子不能通过电容器C 。当光束穿过C 时,R 2=4500Ω 同理可求得:

y =-21.210m ?

【点睛】

根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小,从而得出R 1两端的电势差,即电容器两极板间的电势差。 根据电容器两端间的电势差求出电场强度的大小,根据类平抛运动的规律求出离开偏转电场的竖直距离,离开电场后做匀速直线运动,结合竖直方向上的分速度,根据等时性求出匀速直线运动的竖直距离,从而得出电子到达光屏离O 点的距离。

3.如图所示,电源电压恒定不变,小灯泡L 上标有“6V 3W”字样,滑动变阻器R 最大阻值为36Ω,灯泡电阻不随温度变化。闭合S 、S 1、S 2,当滑动变阻器滑片位于最右端时,电压表示数为3V ;闭合S 、S 1,断开S 2,当滑动变阻器滑片位于最左端时,灯泡正常发光。求:

(1)电源电压;

(2)R0的阻值。

【答案】(1)12V(2)

【解析】

【详解】

(1)灯泡的电阻:;

当闭合S、S1、S2,当滑动变阻器滑片位于最右端时,

电路中的电流

电源的电压U=I(R L+R)=0.25A×(12Ω+36Ω)=12V;

(2)闭合S、S1,断开S2,当滑动变阻器滑片位于最左端时,

∵灯泡正常发光,

∴电路中的电流

R0两端的电压U0=U-U L=12V-6V=6V,

【点睛】

本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率的应用,关键是开关闭合、断开时电路变化的判断和知道额定电压下灯泡正常发光。

4.如图所示电路,A、B两点间接上一电动势为4V、内电阻为1Ω的直流电源,3个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF,开始开关闭合,电流表内阻不计,求:

(1)电流表的读数; (2)电容器所带电荷量; (3)开关断开后,通过R 2的电荷量.

【答案】(1)0.8A (2)6.4×10-5C ;(3)3.2×10-5C 【解析】

试题分析:(1)当电键S 闭合时,电阻R 1、R 2被短路.根据欧姆定律得,电流表的读数

3

4

0.841

E I A A R r =

==++ (2)电容器所带的电量Q=CU 3=CIR 3=20×10-6×0. 8×4C=6.4×10-5C ;

(3)断开电键S 后,电容器相当于电源,外电路是R 1、R 2相当并联后与R 3串联.由于各个电阻都相等,则通过R 2的电量为Q′=1/2Q=3.2×10-5C 考点:闭合电路的欧姆定律;电容器

【名师点睛】此题是对闭合电路的欧姆定律以及电容器的带电量的计算问题;解题的关键是搞清电路的结构,知道电流表把两个电阻短路;电源断开时要能搞清楚电容器放电电流的流动路线,此题是中等题,考查物理规律的灵活运用.

5.如图所示,电源电动势、内电阻、1R 、2R 均未知,当a 、b 间接入电阻/

1R =10Ω时,

电流表示数为11A I =;当接入电阻/

218R =Ω时,电流表示数为20.6A I =.当a 、b 间接

入电阻/

3R =118Ω时,电流表示数为多少?

【答案】0.1A 【解析】 【分析】

当a 、b 间分别接入电阻R 1′、R 2′、R 3′时,根据闭合电路欧姆定律列式,代入数据,联立方程即可求解. 【详解】

当a 、b 间接入电阻R 1′=10Ω时,根据闭合电路欧姆定律得:

E =(I 1+112

I

R R '

)(R 1+r )+I 1R 1′ 代入数据得:E=(1+2

10 R )(R 1+r )+10①

当接入电阻R 2′=18Ω时,根据闭合电路欧姆定律得: E =(I 2+

222

I R R '

)(R 1+r )+I 2R 2′ 代入数据得:E=(0.6+

2

10.8

R )(R 1+r )+10.8② 当a 、b 间接入电阻R 3′=118Ω时,根据闭合电路欧姆定律得: E =(I 3+332

I R R '

)(R 1+r )+I 3R 3′ 代入数据得:E =(I 3+

3

2

118 I R )(R 1+r )+118I 3③ 由①②③解得:I 3=0.1A 【点睛】

本题主要考查了闭合电路欧姆定律的直接应用,解题的关键是搞清楚电路的结构,解题时不需要解出E 、r 及R 1、R 2的具体值,可以用E 的表达式表示R 2和r+R 1,难度适中.

6.如图25甲为科技小组的同学们设计的一种静电除尘装置示意图,其主要结构有一长为L 、宽为b 、高为d 的矩形通道,其前、后板使用绝缘材料,上、下板使用金属材料.图25乙是该主要结构的截面图,上、下两板与输出电压可调的高压直流电源(内电阻可忽略不计)相连.质量为m 、电荷量大小为q 的分布均匀的带负电的尘埃无初速度地进入A 、B 两极板间的加速电场.已知A 、B 两极板间加速电压为U0,尘埃加速后全都获得相同的水平速度,此时单位体积内的尘埃数为n .尘埃被加速后进入矩形通道,当尘埃碰到下极板后其所带电荷被中和,同时尘埃被收集.通过调整高压直流电源的输出电压U 可以改变收集效率η(被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值).尘埃所受的重力、空气阻力及尘埃之间的相互作用均可忽略不计.在该装置处于稳定工作状态时:

(1)求在较短的一段时间Δt 内,A 、B 两极板间加速电场对尘埃所做的功; (2)若所有进入通道的尘埃都被收集,求通过高压直流电源的电流; (3)请推导出收集效率η随电压直流电源输出电压U 变化的函数关系式.

【答案】(1)nbd ΔtqU

(2

)(3)若y

集效率η=y d =

2204L U d U (U < 20

2

4d U L ) ;若y ≥d 则所有的尘埃都到达下极板,收集效率η=100% (U ≥20

2

4d U L

) 【解析】

试题分析:(1)设电荷经过极板B 的速度大小为0v ,对于一个尘埃通过加速电场过程中,加速电场做功为00W qU =

在t ?时间内从加速电场出来的尘埃总体积是0V bdv t =? 其中的尘埃的总个数()0N nV n bdv t ==?总

故A 、B 两极板间的加速电场对尘埃所做的功()000W N qU n bdv t qU ==?总 对于一个尘埃通过加速电场过程,根据动能定理可得20012

qU mv =

故解得W nbd tqU =?(2)若所有进入矩形通道的尘埃都被收集,则t ?时间内碰到下极板的尘埃的总电荷量

()0Q N q nq bdv t ?==?总

通过高压直流电源的电流0Q

I nQbdv t ?=

==? (3)对某一尘埃,其在高压直流电源形成的电场中运动时,在垂直电场方向做速度为0v 的匀速直线运动,在沿电场力方向做初速度为0的匀加速直线运动 根据运动学公式有:垂直电场方向位移0x v t =,沿电场方向位移2

12

y at = 根据牛顿第二定律有F qE qU a m m md

=

== 距下板y 处的尘埃恰好到达下板的右端边缘,则x=L

解得20

4L U

y dU =

若y d <,即

204L U d dU <,则收集效率22022

04()4d U y L U

U d d U L η==< 若y d ≥,则所有的尘埃都到达下极板,效率为100%20

2

4()d U U L

≥ 考点:考查了带电粒子在电场中的运动

【名师点睛】带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的

分析方法基本相同.先分析受力情况再分析运动状态和运动过程(平衡、加速、减速,直线或曲线),然后选用恰当的规律解题.解决这类问题的基本方法有两种,第一种利用力和运动的观点,选用牛顿第二定律和运动学公式求解;第二种利用能量转化的观点,选用动能定理和功能关系求解

7.如图所示,一段长方体金属导电材料,厚度为a、高度为b、长度为l,内有带电量为e 的自由电子。该导电材料放在垂直于前后表面的匀强磁场中,内部磁感应强度为B。当有大小为I的稳恒电流垂直于磁场方向通过导电材料时,在导电材料的上下表面间产生一个恒定的电势差U。求解以下问题:

(1)分析并比较上下表面电势的高低;

(2)该导电材料单位体积内的自由电子数量n。

(3)经典物理学认为金属导体中恒定电场形成稳恒电流,而金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞。设某种金属中单位体积内的自由电子数量为n,自由电子的质量为m,带电量为e,自由电子连续两次碰撞的时间间隔的平均值为t。试这种金属的电阻率。

【答案】(1)下表面电势高;(2)(3)

【解析】试题分析:(1)因为电流方向向右,则电子运动方向向左,由左手定则电子向上偏转,可知下表面电势高;

(2)①②③④⑤

联立①②③④⑤

(3)设金属导电材料内的匀强电场强度为E

电子定向移动的加速度为

经过时间t获得的定向移动速度为

在时间t内的平均速度为

电流为

欧姆定律

考点:洛伦兹力;电场强度;电流强度;欧姆定律.

8.在图所示的电路中,小量程电流表的内阻Rg =100Ω,满偏电流Ig =1mA ,R 1=900Ω,R 2

100

999

Ω. (1)当S 1和S 2均断开时,改装所成的表是什么表?量程为多大? (2)当S 1和S 2均闭合时,改装所成的表是什么表?量程为多大?

【答案】(1)电压表 1 V (2)电流表 1 A 【解析】 【分析】

本题的关键是明确串联电阻具有分压作用,并联电阻具有分流作用,即电流表改装为电压表时,应将电流表与电阻串联,改装为电流表时,应将电流表与电阻并联. 【详解】

由图示电路图可知,当S 1和S 2均断开时,G 与R 1串联,此时为电压表,改装后电压流表量程为:U=I g (R 1+R g )=0.001×(100+900)=1.0V ;由图示电路图可知,当S 1和S 2均闭合时,G 与R 2并联,此时为电流表,改装后电流表量程为:

I=I g +I R2=I g +2

g g

I R R =0.001+0.001100

100999

=1.0A ; 【点睛】

明确串联电阻具有分压作用和并联电阻具有分流作用的含义,理解电压表与电流表改装的原理.

9.在如图所示的电路中,电源内阻r =0.5Ω,当开关S 闭合后电路正常工作,电压表的读数U =2.8V ,电流表的读数I =0.4A 。若所使用的电压表和电流表均为理想电表。求: ①电阻R 的阻值; ②电源的内电压U 内; ③电源的电动势E 。

【答案】①7Ω;②0.2V ;③3V 【解析】 【详解】

①由欧姆定律U IR =得

2.8Ω7Ω0.4

U R I =

== 电阻R 的阻值为7Ω。 ②电源的内电压为

0.40.50.2V U Ir ==?=内

电源的内电压为0.2V 。 ③根据闭合电路欧姆定律有

2.8V 0.40.5V 3V E U Ir =+=+?=

即电源的电动势为3V 。

10.若加在某导体两端的电压变为原来的

3

5

时,导体中的电流减小了0.4A .如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流为多大? 【答案】2A 【解析】 【详解】

设是导体两端原来的电压为U ,电流为I ,则导体电阻

U R I

=

, 又由题,导体两端的电压变为原来的35时,导体中的电流减小了0.4 A ,则有

35(0.4)

U

R I -=

联立得

()

350.4U U I I -=, 解得

=1.0A I ,

当电压变为2U 时,

22A I I '==

11.在如图所示电路中,电路的电压U 一定.当滑动变阻器指针向左移动时,电压表的示数如何变化?电流表的示数如何变化?

【答案】电压表示数变小 电流表示数变大 【解析】 【详解】

若将滑片向左滑动时,变阻器在路电阻减小,总电阻减小,根据欧姆定律得知,干路电流

1I 增大,1R 分压增大,并联电阻部分分压减小,所以电压表示数减小。

通过3R 电流312I I I =-,1I 增大,2I 减小,则3I 增大,即电流表示数增大。

12.在图所示的电路中,电源电压U 恒定不变,当S 闭合时R 1消耗的电功率为9W ,当S 断开时R 1消耗的电功率为4W ,求:

(1)电阻R 1与R 2的比值是多大?

(2)S 断开时,电阻R 2消耗的电功率是多少? (3)S 闭合与断开时,流过电阻R 1的电流之比是多少? 【答案】2∶1,2W ,3∶2 【解析】 【分析】 【详解】

(1)当S 闭合时R 1消耗的电功率为9W,则:

211

9W U P R =

= 当S 断开时R 1消耗的电功率为4W ,则:

21112

'(

)4W U

P R R R =+= 解得:

12:2:1R R =

(2)S 断开时 R 1和R 2串联,根据公式2P I R =,功率之比等于阻值之比,所以:

1122':':2:1P P R R ==

又因为1'4W P =,所以,S 断开时,电阻R 2消耗的电功率:

22'W P =

(3)S 闭合时:

1

U

I R =

S 断开时:

12

'U

R I R +=

所以:

1212

'3R R I R I +==

部分电路欧姆定律练习及解析

部分电路欧姆定律练习及解析 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1.对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为l 、电阻率为ρ、横截面积为S 的细金属直导线,单位体积内有n 个自由电子,电子电荷量为e 、质量为m 。 (1)当该导线通有恒定的电流I 时: ①请根据电流的定义,推导出导线中自由电子定向移动的速率v ; ②经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞,该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用,该作用可等效为施加在电子上的一个沿导线的平均阻力。若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比,比例系数为k 。请根据以上的描述构建物理模型,推导出比例系数k 的表达式。 (2)将上述导线弯成一个闭合圆线圈,若该不带电的圆线圈绕通过圆心且垂直于线圈平面的轴匀速率转动,线圈中不会有电流通过,若线圈转动的线速度大小发生变化,线圈中会有电流通过,这个现象首先由斯泰瓦和托尔曼在1917年发现,被称为斯泰瓦—托尔曼效应。这一现象可解释为:当线圈转动的线速度大小均匀变化时,由于惯性,自由电子与线圈中的金属离子间产生定向的相对运动。取线圈为参照物,金属离子相对静止,由于惯性影响,可认为线圈中的自由电子受到一个大小不变、方向始终沿线圈切线方向的力,该力的作用相当于非静电力的作用。 已知某次此线圈匀加速转动过程中,该切线方向的力的大小恒为F 。根据上述模型回答下列问题: ① 求一个电子沿线圈运动一圈,该切线方向的力F 做功的大小; ② 推导该圆线圈中的电流 'I 的表达式。 【答案】(1)①I v neS =;② ne 2ρ;(2)① Fl ;② 'FS I e ρ=。 【解析】 【分析】 【详解】 (1)①一小段时间t ?内,流过导线横截面的电子个数为: N n Sv t ?=?? 对应的电荷量为: Q Ne n Sv t e ?=?=??? 根据电流的定义有: Q I neSv t ?= =? 解得:I v neS = ②从能量角度考虑,假设金属中的自由电子定向移动的速率不变,则电场力对电子做的正

【物理】物理 欧姆定律的专项 培优 易错 难题练习题附答案

一、初中物理欧姆定律问题 1.如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P 向左滑动,下列说法正确的是: A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变 B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大 C.电压表V1与电压表V2的示数之和不变 D.电压表V2与电流表A的示数之比不变 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 R1和R2是串联,V1测量的是电源电源,V2测量的是R2两端的电压,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变所以A是正确的. 2.如图甲是一个用电压表的示数反映温度变化的电路图,其中电源电压U=4.5 V,电压表量程为 0~3 V,R0是阻值为200 Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关 S,下列说法正确的是() A.环境温度越高,电压表的示数越小 B.电压表示数的变化范围 0~3V C.此电路允许的最高环境温度为 80℃ D.环境温度越高,R1消耗的电功率越大 【答案】C 【解析】

【分析】 【详解】 由电路图可知,R 1与R 0串联,电压表测R 0两端的电压; A .由图乙可知,环境温度越高时,热敏电阻R 1的阻值越小,电路中的总电阻越小,由 U I R = 可知,电路中的电流越大,由U IR =可知,R 0两端的电压越大,即电压表的示数越大,故A 错误; B .由图乙可知,R 1与t 的关系为一次函数,设 1R kt b =+ 把R 1=250Ω、t =20℃和R 1=200Ω、t =40℃代入可得 250Ω20k b =?+℃,200Ω40k b =?+℃ 解得k =-2.5Ω/℃,b =300Ω,即 1( 2.5Ω/300R t =-?+℃)℃ 当t =0℃时,热敏电阻的阻值R 1=300℃,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流 101 4.5V =0.009A 200Ω+300Ω U I R R =+= 此时电压表的示数 0100.009A 200Ω 1.8V U I R ==?= 所以,电压表示数的变化范围为1.8V ~3V ,故B 错误; C .当电压表的示数' 03V U =时,热敏电阻的阻值最小,测量的环境温度最高,因串联电 路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流 '0203V =0.015A 200Ω U I R == 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时热敏电阻两端的电压 10 4.5V-3V=1.5V U U U ' =-= 则此时热敏电阻的阻值 112 1.5V =100Ω0.015A U R I '= = 由图像可知,此电路允许的最高环境温度为80℃,故C 正确; D .热敏电阻的阻值为R 1时,电路中的电流 01 U I R R = + R 1消耗的电功率 ()()2222 2 111222222 001100110101010101111 (2244)U U U U U P I R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R ======++-++++-+

高二物理《闭合电路欧姆定律》习题及答案

高二物理 闭合电路欧姆定律习题及答案 课堂同步 1.下列说法正确的是 ( ) A .电源被短路时,放电电流无穷大 B .外电路断路时,路端电压最高 C .外电路电阻减小时,路端电压升高 D .不管外电路电阻怎样变化,其电源的内、外电压之和保持不变 2.直流电池组的电动势为E ,内电阻为r ,用它给电阻为R 的直流电动机供电,当电动机 正常工作时,电动机两端的电压为U ,通过电动机的电流是I ,下列说法中正确的是 ( ) A .电动机输出的机械功率是UI B .电动机电枢上发热功率为I 2R C .电源消耗的化学能功率为EI D .电源的输出功率为EI-I 2 r 3.A 、B 、C 是三个不同规格的灯泡,按图2-34所示方式连接恰 好能正常发光,已知电源的电动势为E ,内电阻为r ,将滑动变阻器的滑片P 向左移动,则三个灯亮度变化是( ) A .都比原来亮 B .都比原来暗 C .A 、B 灯比原来亮,C 灯变暗 D .A 、B 灯比原来暗,C 灯变亮 4.如图2-35所示电路中,电源电动势为E ,内阻为r ,电路中O 点接地,当滑动变阻器的滑片P 向右滑动时,M 、N 两点电势变化情况是( ) A .都升高 B .都降低 C .M 点电势升高,N 点电势降低 D .M 点电势降低,N 点电势升高 E .M 点电势的改变量大于N 点电势的改变量 5.如图2-36所示的电路中,电键S 1、S 2、S 3、S 4均闭合, C 是极板水平放置的平行板电容器,极板间悬浮着一油滴P ,欲 使P 向下运动,应断开电键( ) A .S 1 B .S 2 C .S 3 D .S 4 6.如图2-37所示电路中,电源的总功率是40W ,R 1=4Ω,R 2=6Ω,a 、b 两点间的电压是,电源的输出功率是。求电源的内电阻 和电动势。 课后巩固 1.电源电动势为ε,内阻为r ,向可变电阻R 供电.关于路端电压,下列说法中正确的是 ( ) A .因为电源电动势不变,所以路端电压也不变 B .因为U=IR ,所以当R 增大时,路端电压也增大 C .因为U=IR ,所以当I 增大时,路端电压也增大 D .因为U=ε-Ir ,所以当I 增大时,路端电压下降 A B C P 图2-34 R 1 R 3 M O P N E R 2 图2-35 图2-36 R 2R 3 E a b 图2-37

闭合电路的欧姆定律练习题及答案解析

闭合电路的欧姆定律练习题及答案解析 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

1.关于闭合电路,下列说法正确的是( ) A .电源短路时,放电电流为无限大 B .电源短路时,内电压等于电源电动势 C .用电器增加时,路端电压一定增大 D .把电压表直接和电源连接时,电压表的示数总小于电源电动势 解析:选BD.由I 短=E r 知,A 错,B 对;用电器如果并联,R 外减小,U 外减小,C 错.由于内电路两端总是有电压,由E =U v +U r 知,U v

高考物理复习:闭合电路欧姆定律

2019年高考物理复习:闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。 对应公式:E=I(R+r)=U外+U内,I表示电路中电流,E表示电动势,R表示外总电阻,r表示电池内阻。 闭合电路欧姆定律有多个表达式,用得比较多的是: (1)E=I (R+r); (2)E=U外+U内; (3)U外=E-Ir; 一些相关的概念: ①内电路:电源内部的电路叫做闭合电路的内电路。 ②内阻:内电路的电阻叫做电源的内阻。 ③内电压:当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫内电压,用U内表示。 ④外电路:电源外部的电路叫闭合电路的外电路。 ⑤外电压:外电路两端的电压叫外电压,也叫路端电压,用U外表示。 ⑥电动势:电动势表示在不同的电源中非静电力做功的本领,常用符号E(有时也可用ε)表示。 闭合电路上功率分配关系,反映了闭合电路中能量的转化和守恒。即电源提供的电能,一部分消耗在内阻上,其余部分输出给外电路,并在外电路上转化为其它形式的能。

闭合电流欧姆定律是初中学过的欧姆定律的拓展,基本原理是类似的,说白了就是电压分配的加法关系。 解题注意事项 1闭合电路欧姆定律实验是一个考试要点。 2注意闭合电流欧姆定律与电路结合的分析题(闭合开关各个部分功率的改变)。 3闭合电路欧姆定律与非纯电阻电路结合的问题。 4闭合电路欧姆定律与坐标图像结合的问题。 闭合电路欧姆定律: 1、内容:闭合电路的电流强度跟电源的电动势成正比,跟闭合电路总电阻成反比。 2、表达式:I=E/(R+r)。 3、适用范围:纯电阻电路。 4、电路的动态分析: ①分析的顺序:外电路部分电路变化→R总变化→由 ②几个有用的结论 Ⅰ、外电路中任何一个电阻增大(或减少)时外电路的总电阻一定增大(或减少)。 Ⅱ、若开关的通断使串联的用电器增多时,总电阻增大;若开关的通断使并联的支路增多时,总电阻减少。 Ⅲ、动态电路的变化一般遵循“串反并同”的规律;当某一电阻阻值增大时,与该电阻串联的用电器的电压(或电流)

第1课 部分电路的欧姆定律及其应用

第八章电路 考试大纲新课程标准 1.欧姆定律Ⅱ 2.电阻定律Ⅰ 3.电阻的串、并联Ⅰ 4.电源的电动势和内电阻Ⅱ 5.闭合电路的欧姆定律Ⅱ 6.电功率、焦耳定律Ⅰ 7.实验:测定金属的电阻率(同时练习使用螺 旋测微器) 8.实验:描绘小电珠的伏安特性曲线 9.实验:测定电源的电动势和内阻 10.实验:练习使用多用电表 (1)观察并尝试识别常见的电路元器件, 初步了解它们在电路中的作用. (2)初步了解多用电表的原理.通过实际 操作学会使用多用电表. (3)通过实验,探究决定导线电阻的因素, 知道电阻定律. (4)知道电源的电动势和内阻,理解闭合 电路的欧姆定律. (5)测量电源的电动势和内阻. (6)知道焦耳定律,了解焦耳定律在生活、 生产中的应用.

复习策略:在复习本章的过程中,要注意:定义式与决定式的区分;基本概念、基本规律的理解和应用,如正确区分各种功率(电功率、热功率、机械功率等)之间的相互关系、计算公式,纯电阻电路与非纯电阻电路的区别;电学中实验的复习,如伏安法测电阻两种接法的选择、滑动变阻器的分压接法与限流接法以及电路故障分析.还要注意理论联系实际,加深和巩固对基本知识的理解,要注意总结解决问题的方法和思路,提高应用知识解决实际问题的能力.记忆秘诀:直流电路若动态:“牵一发而动全身”;思维方法要记住:“先农村包围城市,再城市撤向农村.”本章实验有四台,台台都可出大牌;什么伏伏安安法,实质都是伏安法.

第一单元 电 路 基 础 第1课 部分电路的欧姆定律及其应用 考点一 电阻定律 1.电流:???定义:自由电荷的定向移动形成电流. 方向:规定为正电荷定向移动的方向. 定义式:I =q t W. 2.电阻. (1)定义式:R =U I . (2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流的阻碍作用. 3.电阻定律. (1)内容:均匀导体的电阻R 跟它的长度L 成正比,跟它的横截面积S 成反比. (2)表达式:R =ρL S . 4.电阻率. (1)计算式:ρ=R S L . (2)物理意义:反映导体的导电性能,是表示材料性质的物理量. (3)电阻率与温度的关系.

部分电路欧姆定律单元测试题

部分电路欧姆定律单元测试题 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1.如图所示,AB 和A ′B ′是长度均为L =2 km 的两根输电线(1 km 电阻值为1 Ω),若发现在距离A 和A ′等远的两点C 和C ′间发生漏电,相当于在两点间连接了一个电阻.接入电压为U =90 V 的电源:当电源接在A 、A ′间时,测得B 、B ′间电压为U B =72 V ;当电源接在B 、B ′间时,测得A 、A ′间电压为U A =45 V .由此可知A 与C 相距多远? 【答案】L AC =0.4 km 【解析】 【分析】 【详解】 根据题意,将电路变成图甲所示电路,其中R 1=R 1′,R 2=R 2′,当AA′接90V ,BB′电压为72V ,如图乙所示(电压表内阻太大,R 2和R ′2的作用忽略,丙图同理)此时R 1、R 1′、R 串联, ∵在串联电路中电阻和电压成正比, ∴R 1:R :R 1′=9V :72V :9V=1:8:1---------------① 同理,当BB′接90V ,AA′电压为45V ,如图丙所示,此时R 2、R 2′、R 串联, ∵在串联电路中电阻和电压成正比, ∴R 2:R :R 2′=22.5V :45V :22.5V=1:2:1=4:8:4---② 联立①②可得: R 1:R 2=1:4 由题意, R AB =2km× 1 1km Ω =2Ω=R 1+R 2 ∴R 1=0.4Ω,R 2=1.6Ω AC 相距 s=1 1/R km Ω=0.4km . 【点睛】 本题考查了串联电路的电阻、电流特点和欧姆定律的应用;解决本题的关键:一是明白电 压表测得是漏电电阻两端的电压,二是知道电路相当于三个串联.

高考物理闭合电路的欧姆定律技巧(很有用)及练习题及解析

高考物理闭合电路的欧姆定律技巧(很有用)及练习题及解析 一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律 1.如图所示电路,A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源,三个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF ,电流表内阻不计,求: (1)闭合开关S 后,电容器所带电荷量; (2)断开开关S 后,通过R 2的电荷量。 【答案】(1)6.4×10-5C ;(2)53.210C -? 【解析】 【分析】 【详解】 (1)当电键S 闭合时,电阻1R 、2R 被短路,据欧姆定律得电流表的读数为 34 A 0.8A 14 E I r R = ==++ 电容器所带电荷量 653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=???=?== (2)断开电键后,电容器相当于电源,外电路1R 、2R 并联后与3R 串联,由于各个电阻相等,则通过2R 的电荷量为 51 3.210C 2 Q Q -==?' 2.如图所示电路,电源电动势为1.5V ,内阻为0.12Ω,外电路的电阻为1.38Ω,求电路中的电流和路端电压. 【答案】1A ; 1.38V 【解析】 【分析】

【详解】 闭合开关S后,由闭合电路欧姆定律得: 电路中的电流I为:I==A=1A 路端电压为:U=IR=1×1.38=1.38(V) 3.爱护环境,人人有责;改善环境,从我做起;文明乘车,低碳出行。随着冬季气候的变化,12月6号起,阳泉开始实行机动车单双号限行。我市的公交和出租车,已基本实现全电动覆盖。既节约了能源,又保护了环境。电机驱动的原理,可以定性简化成如图所示的 B=T的垂直于平面向里的磁场,电阻为1Ω的导体棒ab垂直放电路。在水平地面上有5 在宽度为0.2m的导体框上。电源E是用很多工作电压为4V的18650锂电池串联而成的,不计电源内阻及导体框电阻。接通电源后ab恰可做匀速直线运动,若ab需要克服400N 的阻力做匀速运动,问: (1)按如图所示电路,ab会向左还是向右匀速运动? (2)电源E相当于要用多少节锂电池串联? 【答案】(1)向右;(2)100节 【解析】 【分析】 【详解】 (1)电流方向由a到b,由左手定则可知导体棒ab受到向右的安培力,所以其向右匀速运动。 (2)ab做匀速运动,安培力与阻力相等,即 = 400N BIL F= 阻 解得 400 I=A 则

高中物理部分电路欧姆定律技巧(很有用)及练习题及解析

高中物理部分电路欧姆定律技巧(很有用)及练习题及解析 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1.如图所示,电源电动势、内电阻、1R 、2R 均未知,当a 、b 间接入电阻/ 1R =10Ω时, 电流表示数为11A I =;当接入电阻/ 218R =Ω时,电流表示数为20.6A I =.当a 、b 间接 入电阻/ 3R =118Ω时,电流表示数为多少? 【答案】0.1A 【解析】 【分析】 当a 、b 间分别接入电阻R 1′、R 2′、R 3′时,根据闭合电路欧姆定律列式,代入数据,联立方程即可求解. 【详解】 当a 、b 间接入电阻R 1′=10Ω时,根据闭合电路欧姆定律得: E =(I 1+112 I R R ')(R 1+r )+I 1R 1′ 代入数据得:E=(1+2 10 R )(R 1+r )+10① 当接入电阻R 2′=18Ω时,根据闭合电路欧姆定律得: E =(I 2+222 I R R ' )(R 1+r )+I 2R 2′ 代入数据得:E=(0.6+2 10.8 R )(R 1+r )+10.8② 当a 、b 间接入电阻R 3′=118Ω时,根据闭合电路欧姆定律得: E =(I 3+332 I R R ')(R 1+r )+I 3R 3′ 代入数据得:E =(I 3+3 2 118 I R )(R 1+r )+118I 3③ 由①②③解得:I 3=0.1A 【点睛】 本题主要考查了闭合电路欧姆定律的直接应用,解题的关键是搞清楚电路的结构,解题时不需要解出E 、r 及R 1、R 2的具体值,可以用E 的表达式表示R 2和r+R 1,难度适中. 2.如图所示的闭合电路中,电源电动势E=12V ,内阻r=1Ω,灯泡A 标有“6V ,3W”,灯泡B 标有“4V ,4W”.当开关S 闭合时A 、B 两灯均正常发光.求:R 1与R 2的阻值分别为多

高中物理部分电路欧姆定律试题(有答案和解析)

高中物理部分电路欧姆定律试题(有答案和解析) 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1.如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,极板长L=60 cm,两板间的距离 d=30 cm,电源电动势E=36 V,内阻r=1 Ω,电阻R0=9 Ω,闭合开关S,待电路稳定后,将一带负电的小球(可视为质点)从B板左端且非常靠近B板的位置以初速度v0=6 m/s 水平向右射入两板间,小球恰好从A板右边缘射出.已知小球带电荷量q=2×10-2 C,质量m=2×10-2 kg,重力加速度g取10 m/s2,求: (1)带电小球在平行金属板间运动的加速度大小; (2)滑动变阻器接入电路的阻值. 【答案】(1)60m/s2;(2)14Ω. 【解析】 【详解】 (1)小球进入电场中做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速运动,则有:水平方向:L=v0t 竖直方向:d=at2 由上两式得: (2)根据牛顿第二定律,有:qE-mg=ma 电压:U=Ed 解得:U=21V 设滑动变阻器接入电路的电阻值为R,根据串并联电路的特点有: 解得:R=14Ω. 【点睛】 本题是带电粒子在电场中类平抛运动和电路问题的综合,容易出错的是受习惯思维的影响,求加速度时将重力遗忘,要注意分析受力情况,根据合力求加速度. 2.对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质.一段横截面积为S、长为l的金属电阻丝,单位体积内有n个自由电子,每一个电子电量为e.该电阻丝通有恒定电流时,两端的电势差为U,假设自由电子定向移动的速率均为v. (1)求导线中的电流I;

高中物理【闭合电路欧姆定律】典型题(带解析)

高中物理 【闭合电路欧姆定律】典型题 1.电源电动势反映了电源把其他形式的能量转化为电能的能力,因此( ) A .电动势是一种非静电力 B .电动势越大,表明电源储存的电能越多 C .电动势的大小是非静电力做功能力的反映 D .电动势就是闭合电路中电源两端的电压 解析:选C .电动势E =W 非q ,它不属于力的范畴,A 错误;电动势表征非静电力做功的本领,电动势越大,表明电源将其他形式的能转化为电能的本领越大,B 错误,C 正确;电动势与电压是两个不同的概念,通常情况下,电动势大于闭合电路电源两端电压,D 错误. 2.两个相同的电阻R ,当它们串联后接在电动势为E 的电源上,通过一个电阻的电流为I ;若将它们并联后仍接在该电源上,通过一个电阻的电流仍为I ,则电源的内阻为( ) A .4R B .R C .R 2 D .无法计算 解析:选B .当两电阻串联接入电路中时I =E 2R +r ,当两电阻并联接入电路中时I =E R 2 +r ×12 ,由以上两式可得:r =R ,故选项B 正确. 3.如图所示电路,电源内阻不可忽略,电表均为理想电表.开关S 闭合后,在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中( ) A .电压表与电流表的示数都减小 B .电压表与电流表的示数都增大 C .电压表的示数增大,电流表的示数减小 D .电压表的示数减小,电流表的示数增大 解析:选A .由变阻器R 0的滑动端向下滑动可知,R 0接入电路的有效电阻减小,R 总 减小,由I =E R 总+r 可知I 增大,由U 内=Ir 可知U 内增大,由E =U 内+U 外可知U 外减小,

故电压表示数减小.由U1=IR1可知U1增大,由U外=U1+U2可知U2减小,由I2=U2 可知 R2 电流表示数减小,故A正确. 4.(多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小,有磁场时电阻变大,并且磁场越强电阻越大.为探测有无磁场,利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路,电源的电动势E 和内阻r不变,在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光.若探测装置从无磁场区进入强磁场区,则() A.电灯L变亮B.电灯L变暗 C.电流表的示数减小D.电流表的示数增大 解析:选AC.探测装置从无磁场区进入强磁场区时,磁敏电阻阻值变大,则电路的总 可知总电流变小,所以电流表的示数减小,根据U=E-Ir,可知I 电阻变大,根据I=E R总 减小,U增大,所以电灯两端的电压增大,电灯L变亮,故A、C正确,B、D错误.5.在如图所示的电路中,当开关S闭合后,若将滑动变阻器的滑片P向下调节,下列说法正确的是() A.电压表和电流表的示数都增大 B.灯L2变暗,电流表的示数减小 C.灯L1变亮,电压表的示数减小 D.灯L2变亮,电容器的带电荷量增加 解析:选C.将滑动变阻器的滑片P向下调节,滑动变阻器接入电路的电阻减小,外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律分析得知,路端电压U减小,干路电流I增大,则电压表的示数减小,灯L1变亮,U1增大,R与灯L2并联电路的电压U2=U-U1,则U2减小,即I2减小,灯L2变暗,电容器的带电荷量减少,流过电流表的电流I A=I-I2,I增大,I2减小,则I A增大,电流表的示数增大,故C正确. 6.(多选)在如图所示的U-I图象中,直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线,

最新高中物理部分电路欧姆定律题20套(带答案)

最新高中物理部分电路欧姆定律题20套(带答案) 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1.恒定电流电路内各处电荷的分布是稳定的,任何位置的电荷都不可能越来越多或越来越少,此时导内的电场的分布和静电场的性质是一样的,电路内的电荷、电场的分布都不随时间改变,电流恒定. (1)a. 写出图中经△t 时间通过0、1、2,3的电量0q ?、1q ?、2q ?、3q ?满足的关系,并推导并联电路中干路电流0I 和各支路电流1I 、2I 、3I 之间的关系; b. 研究将一定量电荷△q 通过如图不同支路时电场力做功1W ?、2W ?、3W ?的关系并说明理由;由此进一步推导并联电路中各支路两端电压U 1、U 2、U 3之间的关系; c. 推导图中并联电路等效电阻R 和各支路电阻R 1、R 2、R 3的关系. (2)定义电流密度j 的大小为通过导体横截面电流强度I 与导体横截面S 的比值,设导体的电阻率为ρ,导体内的电场强度为E ,请推导电流密度j 的大小和电场强度E 的大小之间满足的关系式. 【答案】(1)a.0123q q q q ?=?+?+?,0123 I I I I =++ b. 123W W W ?=?=?,123U U U == c. 1231111R R R R =++ (2)j E l ρ = 【解析】 【详解】 (l )a. 0123q q q q ?=?+?+? 03120123q q q q I I I I t t t t ????= ===???? ∴0123 I I I I =++ 即并联电路总电流等于各支路电流之和。 b. 123W W W ?=?=? 理由:在静电场和恒定电场中,电场力做功和路径无关,只和初末位置有关. 可以引进电势能、电势、电势差(电压)的概念. 11W U q ?= ?,2 2W U q ?=?,33W U q ?=? ∴123U U U == 即并联电路各支路两端电压相等。

高中物理部分电路欧姆定律练习题及答案

高中物理部分电路欧姆定律练习题及答案 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1.如图中所示B 为电源,电动势E=27V ,内阻不计。固定电阻R 1=500Ω,R 2为光敏电阻。C 为平行板电容器,虚线到两极板距离相等,极板长l 1=8.0×10-2m ,两极板的间距d =1.0×10-2 m 。S 为屏,与极板垂直,到极板的距离l 2=0.16m 。P 为一圆盘,由形状相同、透光率不同 的三个扇形a 、b 和c 构成,它可绕AA /轴转动。当细光束通过扇形a 、b 、c 照射光敏电阻R 2时,R 2的阻值分别为1000Ω、2000Ω、4500Ω。有一细电子束沿图中虚线以速度v 0=8.0×106m/s 连续不断地射入C 。已知电子电量e =1.6×10-19C ,电子质量m =9×10-31kg 。忽略细光束的宽度、电容器的充电放电时间及电子所受的重力。假设照在R 2上的光强发生变化时R 2阻值立即有相应的改变。 (1)设圆盘不转动,细光束通过b 照射到R 2上,求平行板电容器两端电压U 1(计算结果保留二位有效数字)。 (2)设圆盘不转动,细光束通过b 照射到R 2上,求电子到达屏S 上时,它离O 点的距离y 。(计算结果保留二位有效数字)。 (3)转盘按图中箭头方向匀速转动,每3秒转一圈。取光束照在a 、b 分界处时t =0,试在图中给出的坐标纸上,画出电子到达屏S 上时,它离O 点的距离y 随时间t 的变化图线(0~6s 间)。要求在y 轴上标出图线最高点与最低点的值。(不要求写出计算过程,只按画出的图线就给分) 【答案】(1) 5.4V (2) 22410m .-? (3)

欧姆定律计算题(典型整理版)

欧姆定律典型题 一、串联电路 1.如图所示,电阻R 1=12欧。电键SA 断开时, 通过的电流为0.3安;电键SA 闭合时,电流表的示数为 0.5安。问:电源电压为多大?电阻R 2的阻值为多大? 2.如图所示,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,当滑片P 在中点时,电流表读数为0.24安,电压表读数为7.2伏,求: (1)电阻R 1和电源电压 (2)滑动变阻器移到右端时,电流表和电压表的读数。 3.在如图所示的电路中,电源电压为6伏且不变。电阻R 1的阻值为10欧,滑动变阻器R 2上标有“20Ω 2A”字样,两电表均为常用电表。闭合电键S ,电流表示数为0.2安。 求:(1)电压表的示数; (2)电阻R 2连入电路的阻值; (3)若移动滑动变阻器滑片P 到某一位置时,发现电压表和电流表中有一个已达满刻度,此时电压表和电流表的示数。 二、并联电路 1、两个灯泡并联在电路中,电源电压为12伏特,总电阻为7.5欧姆,灯泡L 1的电阻为10欧姆,求: 1)泡L 2的电阻 2)灯泡L 1和L 2中通过的电流 3)干路电流 2、如图2所示电路,当K 断开时电压表的示数为6伏, 电流表的示数为1A ; K 闭合时, 电流表的读数为1.5安, 求: ⑴灯泡L 1的电阻 ⑵灯泡L 2的电阻 R 1 S R 2 P V A 图2 S R 2 R 1 A

3.阻值为10欧的用电器,正常工作时的电流为0.3安,现要把它接入到电流为0.8安的电路中,应怎样连接一个多大的电阻? 三、取值范围 1、如图5所示的电路中,电流表使用0.6A 量程,电压表使用15V 量程,电源电压为36V ,R 1为定值电阻,R 2为滑动变阻器,当R 2接入电路的电阻是24Ω时,电流表的示数是0.5A ,现通过调节R 2来改变通过R 1的 电流,但必须保证电流表不超过其量程,问: (1)R 1的阻值是多大? (2)R 2接入电路的阻值最小不能小于多少? (3)R 2取最小值时,电压表的读数是多大? 2、如右图所示的电路中,R 1=5Ω,滑动变阻器的规格为“1A、20Ω”,电源电压为4.5V 并保持不变。电流表量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~3V 。 求:①为保护电表,则滑动变阻器的变化范围为多少? ②当滑动变阻器R 2为8Ω时,电流表、电压表的示数分别为多少? 四、电路变化题 1、如图2所示的电路中,电源电压是12V 且保持不变,R 1=R 3=4Ω, R 2=6Ω.试求: (1)当开关S 1、S 2断开时,电流表和电压表示数各是多少? (2)当开关S 1、S 2均闭合时,电流表和电压表示数各是多少? 2、如图所示,电源电压保持不变。当开关S 1 闭合、S 2断开时,电流表的示数为0.2A ;当 开关S 1、S 2都闭合时,电流表的示数为O.8A 。则电阻R 1与R 2的比值为? 图 2

(完整)高中物理闭合电路欧姆定律

考点一 闭合电路欧姆定律 例1.如图18—13所示,电流表读数为0.75A 0.8A 和3.2V .(1)是哪个电阻发生断路?(2[解析] (1)假设R 1应该为3.2V 。所以,发生断路的是R 2。(2)R 222 R ×4+2=0.75R 1 3.2=0.8R 1 由此即可解r R R R R R E ++++32132)(·32132)(R R R R R +++=0.75r R E +1[规律总结] 般的故障有两种:断路或局部短路。 考点二 闭合电路的动态分析 1、 总电流I 和路端电压U 随外电阻R 当R 增大时,I 变小,又据U=E-Ir 知,U 变大.当R 增大到∞时,I=0,U=E (断路). 当R 减小时,I 变大,又据U=E-Ir 知,U 变小.当R 减小到零时,I=E r ,U=0(短路) 2、 所谓动态就是电路中某些元件(如滑动变阻器的阻值)的变化,会引起整个电路中各部分相 关电学物理量的变化。解决这类问题必须根据欧姆定律及串、并联电路的性质进行分析,同时,还要掌握一定的思维方法,如程序法,直观法,极端法,理想化法和特殊值法等等。 3、 基本思路是“部分→整体→部分”,从阻值变化的部分入手,由欧姆定律和串、并联电路特点判断整个电路的总电阻, 干路电流和路端电压的变化情况,然后再深入到部分电路中,确定各部分电路中物理量的变化情况。 例2.在如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3、R 4皆为定值电阻,R 5为可变电阻,电源的电动势为E ,内阻为r ,设电流表A 的读数为I ,电压表V 的读数为U ,当R5的滑动触头向a 端移动时,判定正确的是( ) A .I 变大,U 变小. B .I 变大,U 变大. C .I 变小,U 变大. D .I 变小,U 变小. [解析] 当R 5向a 端移动时,其电阻变小,整个外电路的电阻也变小,总电阻也变小,根据闭合电 路的欧姆定律E I R r =+知道,回路的总电流I 变大,内电压U 内=Ir 变大,外电压U 外=E-U 内变 小,所以电压表的读数变小,外电阻R 1及R 4两端的电压U=I (R1+R 4)变大,R5两端的电压,即R 2、R 3两端的电压为U ’=U 外-U 变小,通过电流表的电流大小为U ’/(R 2+R 3)变小,答案:D [规律总结] 在某一闭合电路中,如果只有一个电阻变化,这个电阻的变化会引起电路其它部分的电流、电压、电功率的变化,它们遵循的规则是:(1).凡与该可变电阻有并关系的用电器,通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大,它们也增大.(2).凡与该可变电阻有串关系的用电器,通过它的电流、两端的电压、它所消耗的功率都是该可变电阻的阻值变化情况相同.阻值增大,它们也增大.所谓串、并关系是指:该电阻与可变电阻存在着串联形式或并联形式,用这个方法可以很简单地判定出各种变化特点.简单记为:并同串反 考点三 闭合电路的功率 1、电源的总功率:就是电源提供的总功率,即电源将其他形式的能转化为电能的功率,也叫电源消耗的功率 P 总 =EI. 2、电源输出功率:整个外电路上消耗的电功率.对于纯电阻电路,电源的输出功率. P 出 =I 2 R=[E/(R+r )] 2 R ,当R=r 时,电源输出功率最大,其最大输出功率为Pmax=E 2 / 4r 3、电源内耗功率:内电路上消耗的电功率 P 内 =U 内 I=I 2 r 4、电源的效率:指电源的输出功率与电源的功率之比,即 η=P 出 /P 总 =IU /IE =U /E .

高中物理部分电路欧姆定律解题技巧及练习题(含答案)

高中物理部分电路欧姆定律解题技巧及练习题(含答案) 一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律 1.以下对直导线内部做一些分析:设导线单位体积内有n个自由电子,电子电荷量为e,自由电子定向移动的平均速率为v.现将导线中电流I与导线横截面积S的比值定义为电流密度,其大小用j表示. (1)请建立微观模型,利用电流的定义 q I t =,推导:j=nev; (2)从宏观角度看,导体两端有电压,导体中就形成电流;从微观角度看,若导体内没有电场,自由电子就不会定向移动.设导体的电阻率为ρ,导体内场强为E,试猜想j与E的关系并推导出j、ρ、E三者间满足的关系式. 【答案】(1)j=nev(2) E j ρ= 【解析】 【分析】 【详解】 (1)在直导线内任选一个横截面S,在△t时间内以S为底,v△t为高的柱体内的自由电子 都将从此截面通过,由电流及电流密度的定义知: I q j S tS V V ==,其中△q=neSv△t, 代入上式可得:j=nev (2)(猜想:j与E成正比)设横截面积为S,长为l的导线两端电压为U,则 U E l =; 电流密度的定义为 I j S =, 将 U I R =代入,得 U j SR =; 导线的电阻 l R S ρ =,代入上式,可得j、ρ、E三者间满足的关系式为: E j ρ = 【点睛】 本题一要掌握电路的基本规律:欧姆定律、电阻定律、电流的定义式,另一方面要读懂题意,明确电流密度的含义. 2.如图甲所示,半径为r的金属细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化关系为B kt =(k>0,且为已知的常量)。 (1)已知金属环的电阻为R。根据法拉第电磁感应定律,求金属环的感应电动势E 感 和感应电流I; (2)麦克斯韦电磁理论认为:变化的磁场会在空间激发一种电场,这种电场与静电场不同,称为感生电场或涡旋电场。图甲所示的磁场会在空间产生如图乙所示的圆形涡旋电场,涡旋电场的电场线与金属环是同心圆。金属环中的自由电荷在涡旋电场的作用下做定

高中物理闭合电路欧姆定律教案

高中物理闭合电路欧姆 定律教案 标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

闭合电路欧姆定律学案 教学目标 (一)知识目标 1、知道电动势的定义. 2、理解闭合电路欧姆定律的公式,理解各量及公式的意义,并能熟练地用来解决有关的电路问题. 3、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压,电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和. 4、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题. 5、理解闭合电路的功率表达式. 6、理解闭合电路中能量转化的情况. (二)能力目标 1、培养学生分析解决问题能力,会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律

2、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系,知道这种关系的公式表达和图线表达,并能用来分析、计算有关问题. 3、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律,培养学生用多种方式分析问题能力. (三)情感目标 1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化,树立学生普遍联系观点 2、通过分析外电压变化原因,了解内因与外因关系 3、通过对闭合电路的分析计算,培养学生能量守恒思想 4、知道用能量的观点说明电动势的意义 教学建议 1、电源电动势的概念在高中是个难点,是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础,在处理电动势的概念时,可以根据,采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极,克服电场力做功,非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小,反映了电源做功的本领,由此引出电动势的概念;也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法,给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.中给出一个比喻(儿童滑梯),帮助学生接受这个结论.

部分电路欧姆定律

2.2 部分电路欧姆定律 【学习目标】 1.明确导体电阻的决定因素,能够从实验和理论的两个方面理解电阻定律,能够熟练地运用电阻定律进行计算。 2.理解部分电路欧姆定律的意义,适用条件并能熟练地运用。 3.金属导体中电流决定式的推导和一些等效电流的计算。 4.线性元件和非线性元件的区别以及部分电路欧姆定律的适用条件。 【要点梳理】 知识点一、电阻定义及意义 要点诠释: 1.导体电阻的定义及单位 导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻,导体的电阻与导体本身性质有关,与电压、电流均无关。 (1)定义:导体两端的电压与通过导体的电流大小之比叫导体的电阻。 (2)公式:U R I = . (3)单位:欧姆(Ω),常用单位还有千欧(k Ω)、兆欧(M Ω). 3 6 1Ω10k Ω10M Ω--==. 2.物理意义 反映导体对电流阻碍作用的大小。 说明:①导体对电流的阻碍作用,是由于自由电荷在导体中做定向运动时,跟导体中的金属正离子或原子相碰撞发生的。 ②电流流经导体时,导体两端出现电压降,同时将电能转化为内能。 ③U R I = 提供了测量电阻大小的方法,但导体对电流的这种阻碍作用是由导体本身性质决定的,与所加的电压,通过的电流均无关系,决不能错误地认为“导体的电阻与导体两端的电压成正比,与电流成反比。”④ 对U R I =,因U 与I 成正比,所以U R I ?=?. 知识点二、电阻定律1.电阻定律的内容及适用对象 (1)内容:同种材料制成的导体,其电阻R 与它的长度l 成正比,与它的横截面积S 成反比;导体电阻与构成它的材料有关。 (2)公式:l R S ρ =. 要点诠释:式中l 是沿电流方向导体的长度,S 是垂直电流方向的横截面积,ρ是材料的电阻率。 (3)适用条件:温度一定,粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液。 要点诠释:①电阻定律是通过大量实验得出的规律,是电阻的决定式。 ②导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质,由导体本身的因素决定。 2.电阻率的意义及特性 (1)物理意义:电阻率ρ是一个反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性,与导体的形状、大小无关。 (2)大小:RS l ρ= . 要点诠释:各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1m ,横截面积为21m 的导体的电阻。 (3)单位是欧姆·米,符号为Ωm ?. (4)电阻率与温度的关系:各种材料的电阻率都随温度的变化而变化。 ①金属的电阻率随温度升高而增大,可用于制造电阻温度计。 ②有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制作标准电阻。 ③各种金属中,银的电阻率最小,其次是铜、铝,合金的电阻率大于组成它的任何一种纯金属的电阻率。 知识点三、部分电路欧姆定律1.欧姆定律的内容及表达公式 (1)内容:导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比。 (2)公式:U R I = . 2.定律的适用条件及注意事项 (1)运用条件:金属导电和电解液导电的纯电阻电路(不含电动机、电解槽、电源的电路)。 (2)注意事项 ①欧姆定律中说到的电流、导体两端的电压、电阻都是对应同一导体在同一时刻的物理量。 ②欧姆定律不适用于气体导电。 ③用欧姆定律可解决的问题:a .用来求导体中的电流。b .计算导体两端应该加多大电压。c .测定导体的电阻。 知识点四、元件的伏安特性曲线 1.伏安特性曲线的定义及意义 定义:建立平面直角坐标系,用纵轴表示电流I ,用横轴表示电压U ,画出导体的I U -图线叫做导体的伏安特性曲 在I U -图线线。 中,图线的斜率表示导体电阻的倒数,图线斜率越大,电阻越小;斜率越小,电阻越大。1 k R = . 在U I -图线 中,图线的斜率表示电阻。 2.线性元件与非线性元件 (1)线性元件:当导体的伏安特性曲线为过原点的直线,即电流与电压成正比的线性关系,具有这种特点的元件称为线性元件,如金属导体、电解液等。 (2)非线性元件:伏安特性曲线不是直线的,即电流与电压不成正比的电学元件,称为非线性元件,如气态导体,二极管等。 3.小灯泡的伏安特性曲线

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